一种抗径向振动和冲击的冷平台支撑结构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103344342A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103344342103344342A(43)申请公布日2013.10.09(21)申请号201310251713.0(22)申请日2013.06.21(71)申请人中国科学院上海技术物理研究所地址200083上海市虹口区玉田路500号(72)发明人王小坤张珏颖王煜宇曾智江俞君李雪龚海梅(74)专利代理机构上海新天专利代理有限公司31213代理人郭英(51)Int.Cl.G01J5/02(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图2页附图2页(54)发明名称一种抗径向振动和冲击的冷平台支撑结构(57)摘要本发明公开了一种抗径向振动和冲击的冷平台低漏热支撑结构,适用于集成式制冷型红外探测器组件的封装技术。本发明的一种抗径向振动和冲击的集成式红外探测器杜瓦组件的冷平台低漏热支撑结构由与悬臂式外壳焊接的辅助支撑环和四根斜撑式的矩形截面的低漏热陶瓷棒组成。四根斜撑式的低漏热陶瓷棒以制冷机冷指气缸为中心,两两相邻呈90°均匀分布，它们与制冷机冷指气缸和辅助支撑环连接通过特殊处理的低温胶实现。本发明可以克服探测器工作时制冷机振动的影响，同时满足集成式红外探测器杜瓦组件航天或航空严酷的环境适应要求。本发明的结构简单，操作方便，成本低廉，漏热仅增加十几毫瓦。可应用于各种集成式或分置式杜瓦组件。CN103344342ACN10342ACN103344342A权利要求书1/1页1.一种抗径向振动和冲击的冷平台支撑结构，它由辅助支撑环（7）和四根斜撑式的低漏热陶瓷棒（8）组成，其特征在于：所述的低漏热陶瓷棒（8）选用氧化镐陶瓷材料，矩形截面积为0.09～0.36mm2；所述的辅助支撑环（7）材料选用不锈钢或可伐，在辅助支撑环（7）外圆柱面的中部周向有一条能嵌入悬臂式外壳（1）中间端面凹槽（101）内的凸边（704），其上端面的外缘有两个对称的圆弧状凸边（701），圆弧状凸边（701）的圆弧所对应的中心角为95°～105°，凸边厚度δ为1mm～2mm，高度为1.5mm～2mm，圆弧状凸边（701）的两端各有一个圆弧状的定位槽（702），定位槽（702）的弧长为1mm～2mm，宽度为圆弧状凸边（701）厚度的槽的深度为圆弧状凸边（701）上端面到内孔（703）上端面的距离；辅助支撑环（7）的内孔（703）套入冷指气缸（2），将凸边（704）的上端面与悬臂式外壳（1）的中间端面凹槽（101）的上端面配合好后，采用激光焊或氩弧焊焊接在一起；辅助支撑环（7）内孔（703）的上端面低于冷指气缸（2）冷平台的下端面6mm～9mm，辅助支撑环（7）上的四个定位槽（702）用来限定低漏热陶瓷棒（8）的放置位置，使得放置好的四根低漏热陶瓷棒（8）以冷指气缸（2）为中心，两两相邻呈90°均匀分布，低漏热陶瓷棒（8）与冷指汽缸（2）和辅助支撑环（7）的定位槽（702）间通过低温胶连接。2CN103344342A说明书1/4页一种抗径向振动和冲击的冷平台支撑结构技术领域[0001]本发明涉及红外探测器杜瓦组件技术，具体指一种抗径向振动和冲击的冷平台低漏热支撑结构和实现方法，它适用于制冷型红外探测器集成式的封装。背景技术[0002]红外探测器杜瓦组件在航天航空红外领域有着广泛的应用。随着波长向长波扩展和探测灵敏度的提高，红外探测器必须在深低温下才能工作。由于机械制冷具有结构紧凑、体积小、重量轻、制冷时间短、制冷温度可调范围大等优点，目前该类探测器件在应用中多采用机械制冷方式。斯特林制冷机是常选的机械制冷方式之一。由于旋转电机和曲柄连杆结构的斯特林制冷机相对于自由活塞结构的斯特林制冷机具有结构紧凑、效率高、且技术成熟、价格低，得到广泛的应用。[0003]因旋转电机和曲柄连杆结构的斯特林制冷机能提供的冷量一般较小，在制冷型红外探测器的封装时，大多将红外探测器直接安装在制冷机冷指气缸的冷平台上。其相对于分置式红外探测器杜瓦组件的优点是杜瓦芯柱和制冷机的冷指气缸二合一，克服分置式杜瓦芯柱的固体传导漏热、芯柱与制冷机之间的残气传导换热，将红外探测器杜瓦组件的漏热降到了最低。但其相对于分置式红外探测器杜瓦组件的缺点为探测器安装冷平台抗径向振动和冲击的能力变差。若采用类似传统的分置式探测器杜瓦组件的冷平台抗径向振动和冲击方法，如增加制冷机冷指气缸的厚度、减少制冷机冷指气缸的长度、改变制冷机气缸的材料和在制冷机冷指气缸上设置加强筋。这些方法都会降低制冷机能提供的冷量，更重要的是在制冷机的冷指气缸上进行额外的技术处理，都会增加制冷机的研制复杂程度，甚至会影响制冷机的性能和可靠性。另外制冷机为标准产品，其被用于制冷各种规模的红外探测器，安装有探